薄片絲摻配·片摻配模式下細(xì)支卷煙品質(zhì)穩(wěn)定性比較

馬麗 鄒泉 陳冉

摘要 [目的]提升細(xì)支卷煙品質(zhì)。[方法]運(yùn)用方差分析，從加工過程穩(wěn)定性、混合均勻度、物理指標(biāo)穩(wěn)定性、主流煙氣以及感官評(píng)價(jià)5個(gè)方面，對(duì)比薄片絲摻配和片摻配2種模式下的細(xì)支卷煙樣品。[結(jié)果]薄片絲摻配加工過程穩(wěn)定性較優(yōu)；薄片絲摻配混合均勻度高于薄片片摻配；薄片絲摻配較薄片片摻配樣品，端部落絲量小、吸阻和密度有更高穩(wěn)定性；薄片絲摻配降低煙堿和CO的作用較薄片片摻配有顯著提高，且焦油、煙堿、CO等各項(xiàng)煙氣指標(biāo)更穩(wěn)定；薄片絲摻配樣品的香氣、雜氣、刺激性、余味指標(biāo)較優(yōu)，總體質(zhì)量優(yōu)于薄片片摻配樣品。[結(jié)論]對(duì)于提高細(xì)支卷煙的品質(zhì)穩(wěn)定性，薄片離線加工后絲摻配方式比傳統(tǒng)薄片葉摻配模式更優(yōu)。

關(guān)鍵詞 細(xì)支卷煙；薄片絲摻配；薄片片摻配；加工過程穩(wěn)定性；混合均勻度；物理指標(biāo)穩(wěn)定性；主流煙氣；感官評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) TS45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）28-0101-04

Abstract [Objective]To improve the quality of superslim cigarette.[Method]Using variance analysis， analyzing the influence of different reconstituted tobacco blending method to the superslim cigarette quality consistency， the machining process stability，mixing uniformity， physical index stability，main stream smoke of cigarettes and sensory evaluation were measured and contrasted.[Result]The results indicate that when reconstituted tobacco were external process and fed， the sample got a higher machining process stability； a higher mixing uniformity be got by the reconstituted tobacco external feeding， related to the mixed processing； the reconstituted tobacco external process and fed takes lower tobacco loss from cigarette end and more stable draw resistance and density； the reconstituted tobacco external process and fed made a bigger improvement in reducing the CO and nicotine， and the tar，nicotine，CO were more stable； the reconstituted tobacco external processing and feeding significantly increased the fragrance， at the same time the offensive odor and irritancy could be reduced， so that the taste quality could be improved. [Conclusion]Therefore， the external process and fed reconstituted tobacco is a better way to improve the superslim cigarette quality stability.

Key words Superslim cigarette；The reconstituted tobacco blend as picadura；The reconstituted tobacco blend as slices；The machining process stability；Mixing uniformity；Physical index stability；Main stream smoke；Sensory evaluate

煙草薄片又被稱為“再造煙葉”，是利用低檔次煙葉、煙末、煙梗等原料制備的片狀或者絲狀的、接近天然煙葉的產(chǎn)品[1-2]。煙草薄片作為煙制品原料，一方面可以最大限度地利用煙葉原料，節(jié)約卷煙成本；另一方面煙草薄片具有填充性好、降低卷煙的危害，以及減少煙氣中焦油含量等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作卷煙原料[3-4]。

劉遠(yuǎn)濤等[5-6]提出，薄片摻配模式，是在卷煙制絲加工初期進(jìn)行摻配的模式，在投料階段薄片與煙葉混合在一起進(jìn)行處理。薄片絲摻配模式，是薄片單獨(dú)進(jìn)行松散回潮、加料、切絲、烘絲處理，在混貯柜和葉絲混合后進(jìn)行加香。片摻配模式可以由卷煙制造企業(yè)自主對(duì)煙草薄片進(jìn)行前期處理，可以更符合產(chǎn)品風(fēng)格的要求和定位，同時(shí)還提出了薄片絲摻兌時(shí)利用率最高，可達(dá)94%。胡安全等[7]提出，薄片在切絲過程中容易造成切絲寬度的差異以及跑片現(xiàn)象，影響造紙法煙草薄片的切絲質(zhì)量及在卷煙配方中的混配均勻性和有效利用率，不利于卷煙產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的穩(wěn)定。

由于再造煙葉摻配加工方式對(duì)細(xì)支卷煙品質(zhì)穩(wěn)定性的影響目前還鮮見報(bào)道，筆者對(duì)比了薄片離線加工成絲后摻配（絲摻配）和傳統(tǒng)混合投料（片摻配）2種模式下的細(xì)支卷煙樣品，比較2種模式下細(xì)支卷煙品質(zhì)穩(wěn)定性，從而指導(dǎo)細(xì)支卷煙薄片摻配方式的選擇，支撐細(xì)支卷煙生產(chǎn)的提質(zhì)增效工作。

1 材料與方法

1.1 材料

某細(xì)支卷煙純?nèi)~絲，切絲寬度0.7 mm，玉溪卷煙廠提供；薄片，齒刀15～20 mm，平刀切絲0.7 mm，2016汕頭金科/2016玉溪施偉策；濾棒（長120 mm，圓周16.96 mm，吸阻3 500 Pa），玉溪卷煙廠；木漿卷煙紙（32 g×37 mm×5 000 m，直螺紋，透氣度為50 CU，紅塔藍(lán)鷹紙業(yè)有限公司；接裝紙（7.0版，38.5 g×70 mm×2 500 m），溫州立可達(dá)。

XP404S電子分析天平（感量0.000 1 g），瑞士Mettler Toledo公司；UT12型烘箱，德國Heraeus公司；YQ-2煙絲振動(dòng)分選篩，中國煙草總公司鄭州煙草研究院；RH-YC152煙絲填充值測(cè)量儀，廣州潤湖儀器有限公司；SBL-AV6519煙支水分與密度分布測(cè)量儀、AV5170煙支重量分選儀，中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所；SODIM 110max600煙支綜合測(cè)試臺(tái)，德國Sodim公司；KNF240型恒溫恒濕箱，德國Binder公司；KTC80E切絲機(jī)、PROTOS2C卷煙機(jī)，德國Hauni公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備。

煙絲樣品：某細(xì)支卷煙制絲線，物料流量1 000 kg/h，切絲寬度0.7 mm，A1樣品為薄片葉摻配，投料494 kg（含54 kg片狀再造煙葉）；A2樣品為薄片絲摻配，離線加工制備薄片絲75 kg，投料440 kg（無薄片），在加香工序前外摻烘絲段實(shí)時(shí)物料量12.3%的薄片絲到該細(xì)支卷煙葉絲中，工藝流程詳見圖1。

煙支樣品：2個(gè)樣品制絲完畢后分柜貯存后裝箱，然后風(fēng)送至PROTOS 2C機(jī)臺(tái)卷制得到樣品A1、A2。將樣品置于溫度22 ℃、相對(duì)濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡48 h后按照（560±5）mg/支分選備用。

1.2.2 分析方法。

煙支質(zhì)量的取樣方法與分析：對(duì)卷制的2種樣品取樣，每個(gè)樣品取9組，每組20支，對(duì)煙支單支重量、吸阻、圓周進(jìn)行均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差分析。

煙支硬度（HD）測(cè)定：對(duì)平衡后的2種樣品各取9組，每組20支，按GB/T22838.2—2009標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定煙支硬度并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。

煙支密度測(cè)定：對(duì)分選好重量的煙支進(jìn)行取樣，各取9組（30支/組）測(cè)定煙支密度并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值。

煙支端部落絲量的取樣方法與分析：將平衡后的2種細(xì)支卷煙樣品各取9組，每組50支，按照YC/T151.2—2001標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定樣品煙支端部落絲量均值并計(jì)算分析其標(biāo)準(zhǔn)偏差。

煙絲結(jié)構(gòu)及填充性測(cè)定：制備好的樣品各取3組，每組400支，剝煙絲，按《卷煙工藝規(guī)范》及YC/T178—2003標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定煙絲結(jié)構(gòu)；按照YC/T152—2001標(biāo)準(zhǔn)中的方法測(cè)定樣品煙絲的填充值。

主流煙氣：2種平衡后的樣品各取10組，每組10支，按照GB/T5606.1—2004和GB/T16447—2004測(cè)定主流煙氣常規(guī)指標(biāo)（焦油、煙堿、CO）。

混合均勻性：取混合絲樣本A1、A2各10份，100 g/份，依據(jù)《YC/T 426—2012煙草混合均勻度的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)樣品的總糖、煙堿、含鉀量，計(jì)算特征值與混合均勻度，采用Mini-tab對(duì)2種樣品各項(xiàng)主流煙氣指標(biāo)進(jìn)行差異分析，顯著水平為α=0.05。

感官評(píng)價(jià)：由玉溪卷煙廠、云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司等單位7位省級(jí)以上評(píng)吸員組成評(píng)吸小組，采用對(duì)比評(píng)吸的方法進(jìn)行樣品評(píng)價(jià)，感官質(zhì)量風(fēng)格評(píng)價(jià)指標(biāo)參照《中式卷煙風(fēng)格感官評(píng)價(jià)方法》。

統(tǒng)計(jì)方法：以方差分析、統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)等為手段，對(duì)卷煙的質(zhì)量指標(biāo)和過程參數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析，以顯著性水平來量化卷煙卷制質(zhì)量的穩(wěn)定程度。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工過程穩(wěn)定性

利用質(zhì)量數(shù)據(jù)客觀、準(zhǔn)確地反映加工過程質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定性，并在不同的質(zhì)量數(shù)據(jù)之間構(gòu)建一個(gè)具有可比性的統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)，以反映產(chǎn)品的批內(nèi)、批間穩(wěn)定性情況，用于比較同一產(chǎn)品在不同企業(yè)、不同車間和不同機(jī)臺(tái)的質(zhì)量差異，是卷煙質(zhì)量穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)內(nèi)容[8]。為評(píng)價(jià)2種樣品在加工過程中的穩(wěn)定性，提高細(xì)支卷煙卷制過程中的質(zhì)量穩(wěn)定性控制水平，統(tǒng)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)如表1。由表1可知，薄片離線加工投料模式下的樣品超回工序的流量波動(dòng)均值及蒸汽比例標(biāo)準(zhǔn)偏差明顯降低，因此該樣品超回過程相對(duì)穩(wěn)定；絲處理段批間水分散失穩(wěn)定性有提高，批間干燥處理強(qiáng)度（脫水量表征）的可控性明顯得以提升。

2.2 混合均勻度

根據(jù)檢測(cè)樣品的總糖、煙堿、含鉀量，計(jì)算特征值與混合均勻度，分析特征值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

分析結(jié)果可知，薄片絲摻配樣品比薄片片摻配樣品的特征值標(biāo)準(zhǔn)偏差小，且混合均勻度略高于A1，即薄片絲摻配的樣品混合均勻度高于薄片片摻配的樣品。

煙絲結(jié)構(gòu)是影響卷煙物理指標(biāo)的主要因素之一[9]。劉德強(qiáng)等[10]提出，煙絲整絲率以及煙絲長、中絲比例的變化對(duì)卷制后煙支的單重、單重標(biāo)準(zhǔn)偏差、吸阻、吸阻標(biāo)偏、硬度、端部落絲量的影響較大。對(duì)每個(gè)樣品所取的3個(gè)樣本進(jìn)行篩分得到2個(gè)樣品的煙絲結(jié)構(gòu)分布詳見表3。由表3可知，2種樣品的絲長主要都分布在2.50～4.75 mm（整絲）的區(qū)間（A1、A2分布比例依次為72.32%、65.68%），1.00～2.50 mm（短絲）的長度區(qū)間A1和A2占比分別為18.67%、23.32%，同時(shí)，2個(gè)樣品煙絲在<1.00 mm（碎絲）區(qū)間的分布比例最小，分別為9.01%、11.00%。

2.3 物理指標(biāo)穩(wěn)定性

根據(jù)上述試驗(yàn)方案測(cè)量得分選出的A1、A2樣品重量、吸阻、圓周、硬度、密度和端部落絲量6個(gè)指標(biāo)的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；并用方差分析得到6項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差P值如表4所示。

2種樣品中A1吸阻平均小于A1樣品，標(biāo)準(zhǔn)偏差P值=0.034<0.05，因此2種樣品的吸阻穩(wěn)定性存在顯著差異，由于A1的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.054，略高于A2，即A2吸阻穩(wěn)定性較好，上文得出薄片離線加工樣品A2混合均勻度較好，吸阻分析結(jié)論與混合均勻度一致；A2樣品平均圓周為17.05 mm，小于A1，標(biāo)準(zhǔn)偏差P值=0.456>0.05，因此2個(gè)樣品圓周總體穩(wěn)定性無差異；A2硬度標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.89，略低于A1樣品硬度標(biāo)準(zhǔn)偏差7.00，但是2種樣品硬度的標(biāo)準(zhǔn)偏差P值>0.05，表明薄片離線加工的樣品和混合投料的樣品硬度總體穩(wěn)定性總體無差異，從均值來看，A2平均硬度439小于A1硬度414；A1樣品密度均值較高，A1和A2 2種樣品的密度標(biāo)準(zhǔn)偏差P值為0.029<0.05，因此2種樣品的密度穩(wěn)定性存在顯著差異，其中A2密度標(biāo)準(zhǔn)偏為25.9，小于A1的27.1，即薄片離線加工摻配模式下的樣品A2具有較穩(wěn)定的煙支密度，這與A2樣品混合均勻度比A1高是一致的；對(duì)于端部落絲量均值，A2樣品端部落絲量??；A1和A2的標(biāo)準(zhǔn)偏差P值>0.05，因此2種樣品的端部落絲量穩(wěn)定性無差異。

物理指標(biāo)穩(wěn)定性方面，雖然圓周、硬度、端部落絲量波動(dòng)無顯著差異，但是A2樣品的吸阻、密度穩(wěn)定性皆存在顯著差異，且從標(biāo)準(zhǔn)偏差可以看出A2吸阻和密度的波動(dòng)皆比A1小。因此，薄片絲摻配的樣品較薄片片摻配的樣品具有稍穩(wěn)定的物理指標(biāo)。

2.4 主流煙氣

卷煙煙氣是一種極其復(fù)雜的混合物，它是在卷煙抽吸過程中由煙草燃燒、裂解和蒸餾而產(chǎn)生的[11]。根據(jù)表4中的檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，得到2種樣品煙支主流煙氣的影響差異。根據(jù)表5中各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)

準(zhǔn)偏差P值的統(tǒng)計(jì)，繪制出圖2，由圖2可直觀看出，除抽吸口數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差P值大于0.05外，焦油、煙堿和CO的標(biāo)準(zhǔn)偏差P值均小于0.05，因此薄片絲摻配樣品較薄片片摻配樣品在焦油、煙堿、CO這3項(xiàng)煙氣指標(biāo)的穩(wěn)定性上有所改善。此外薄片離線加工投料模式下的樣品具有低煙堿和CO。

2.5 感官評(píng)價(jià)

感官品質(zhì)評(píng)價(jià)是煙草及煙草制品產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)和品質(zhì)控制的重要依據(jù)和內(nèi)容[12-13]。切絲后的煙絲結(jié)構(gòu)，即煙絲的整絲率、碎絲率以及端部落絲量對(duì)卷制過程都有顯著影響[14-18]，尤其對(duì)煙支的單支重量、吸阻、圓周等物理指標(biāo)的穩(wěn)定性有明顯的影響，最終影響煙支的感官質(zhì)量[19]。評(píng)吸小組采用對(duì)比評(píng)吸的方法進(jìn)行樣品評(píng)價(jià)，混合投料樣品、外摻薄片樣品的香氣、諧調(diào)、雜氣、刺激性和余味特征變化如表6所示。判定感官質(zhì)量風(fēng)格各指標(biāo)變化幅度，以A1樣品為中心，為A2樣品設(shè)定標(biāo)度值0（無變化）、1（有變化）、2（變化明顯）3檔，評(píng)吸指標(biāo)優(yōu)于（或大于）對(duì)照樣用“+”號(hào)表示，劣于（或小于）對(duì)照樣用“-”號(hào)表示。由表6可知，薄片離線加工投料樣品香氣、雜氣、刺激性、余味指標(biāo)較優(yōu)，總體質(zhì)量優(yōu)于混合投料樣品。

3 結(jié)論與討論

薄片絲摻配模式下的樣品超回和潤葉工序的流量波動(dòng)均值及蒸汽比例標(biāo)偏明顯降低，因此該樣品在葉片處理段過程穩(wěn)定性較好；絲處理段批間水分可控性明顯得以提升。

薄片絲摻配的樣品特征值標(biāo)準(zhǔn)偏差小于混合投料的樣品，薄片絲摻配的樣品A2整絲率較低、短絲率和碎絲率較高，煙絲尺寸較小時(shí)更不容易結(jié)團(tuán)纏卷，因此便能更加均勻地進(jìn)行混合，這可能是影響薄片離線加工摻配模式下細(xì)支煙樣品混合均勻度高的主要因素。混合均勻度略高于混合投料的樣品。

A1模式的細(xì)支煙圓周、硬度、密度以及端部落絲量更大；2種樣品在圓周、硬度和端部落絲量穩(wěn)定性方面沒有顯著差異，但是吸阻和密度的穩(wěn)定性存在差異且穩(wěn)定性更好。

由表5中均值可看出，薄片絲摻配樣品A2相對(duì)于薄片片摻配的樣品A1具有較多抽吸口數(shù)，這是由于具有較大吸阻和較高填充值，而抽吸口數(shù)的提高導(dǎo)致了焦油釋放量的增加，因此A2樣品焦油釋放量比A1高，薄片絲摻配樣品較薄片片摻配樣品在焦油、煙堿、CO這3項(xiàng)煙氣指標(biāo)的穩(wěn)定性上有所改善，此外， 薄片絲摻配樣品香氣、雜氣、刺激性、余味指標(biāo)較優(yōu)，總體質(zhì)量優(yōu)于薄片片摻配樣品。

綜上，薄片絲摻配樣品優(yōu)于薄片片摻配樣品，在細(xì)支卷煙生產(chǎn)中可采用薄片絲摻配方式。

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